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Gas-Charged Accumulator (TL)

在导热液体网络中具有用于气体的腔室的电池。

模块类型: EngeeFluids.ThermalLiquid.Volumes.GasChargedAccumulator

库中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Thermal Liquid/Tanks & Accumulators/Gas-Charged Accumulator (TL)

资料描述

Gas-Charged Accumulator (TL) 它是一个电池,在导热液体网络中有一个气体室。 电池由预先充满气体的腔室和用于导热液体的腔室组成。 腔室由隔膜、活塞或任何其他隔板隔开。

电池图

gas charged accumulator tl 1 cn

当电池入口处的液体的压力变得大于预填充气室中的压力时,液体进入电池并压缩气体。 液体压力的降低导致气体的减压和积聚的液体释放到系统中。

当液体的体积为零时或当液体的体积等于液体室的容量时,隔板的运动由刚性限制器限制。 如果设定的弹簧刚度太低,液体体积可能短暂下降到零以下或上升到容器体积以上。 使用参数 Hard-stop stiffness coefficient 修复它。

质量守恒

液室质量守恒方程的形式如下:

哪里

  • -导热液体的密度;

  • -等温弹性模量;

  • -等压热膨胀系数;

  • -导热液体的压力;

  • -导热液体的温度;

  • -通过*A*口进入电池的导热液体的质量流量。

该单元使用公式计算液体室的体积随时间的变化:

哪里

  • -限幅器刚度系数,参数值 Hard-stop stiffness coefficient ;

  • -限幅器的阻尼系数,参数的值 Hard-stop damping coefficient ;

  • —当电池隔板与上部刚性限制器接触时,腔室内液体的质量流量:

  • —当电池隔板与下刚性限制器接触时,腔室内液体的质量流量:

动量守恒

动量守恒由下式表示:

哪里 -刚性限制器的接触压力:

节约能源

液室中的能量守恒方程具有形式:

哪里

  • -导热液体的比内能;

  • -通过电池入口进入液体室的能量流;

  • -能量通过电池壁流入液体室。

相机体积

电池中的液体体积是电池的总体积和气体体积之间的差。:

哪里

  • -电池总容量;

  • -电池中的液体体积;

  • -电池中的气体量;

相机卷

gas charged accumulator il 1

液腔的工作容积是电池的总体积与液腔充满时气腔的最小容积之差。:

哪里

  • -液体室的体积;

  • -气体室的最小容积,液体室充满时保持充满气体的小部分。

当前状态和预充电状态之间气体压力和体积的依赖性是polytropic:

哪里

  • -在给定时间步长下气室中的压力;

  • -在给定的时间步长电池中的气体体积;

  • -当液体室为空时,气体室中的压力;

  • -液体室的总体积;

  • -polytropy指标。

假设和限制

*气体压缩被认为是一个polytropic过程。 *不考虑分离器上的负载。 *未考虑流体惯性的影响。

变量

使用参数组 Initial Targets 在建模之前为块参数变量设置优先级和初始目标值。 有关详细信息,请参阅 使用目标值配置物理块.

港口

非定向

# A — 导热液体入口
导热流体

Details

导热流体端口,相当于蓄能器的入口。如果流体进入蓄能器,则流量为正。

程序使用名称

port

# H — 热端口
加热

Details

与一定体积流体的热容量有关的热端口。

程序使用名称

thermal_port

参数

参数

# Total accumulator volume — 电池总容量
m^3 | um^3 | mm^3 | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3

Details

蓄电池的总容积,包括液室和气室,等于液室容积和气室最小容积之和。

计量单位

m^3 | um^3 | mm^3 | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3

默认值

8e-3 m^3

程序使用名称

V_capacity

可计算

# Minimum gas volume — 最小气室容积
m^3 | um^3 | mm^3 | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3

Details

最小气室容积,是指当液室充满时,气室中仍充满气体的一小部分。

该参数值必须不为零,以避免液室满时除以零。

计量单位

m^3 | um^3 | mm^3 | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3

默认值

4e-5 m^3

程序使用名称

dead_volume

可计算

# Precharge pressure (gauge) — 气室压力
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

空蓄能器气室中的初始过压。当入口压力等于或大于预充气室压力时,流体进入蓄能器。

计量单位

Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

默认值

0.0 MPa

程序使用名称

p_precharge

可计算

# Specific heat ratio — 比热容系数

Details

比热容系数(绝热值)。

该参数是热传递的必要条件,其值通常介于 "1 "和 "2 "之间,具体取决于腔室中气体的特性。

对于 20°C 的干燥空气,等温过程的绝热指数值为 "1",绝热(等熵)过程的绝热指数值为 "1.4"。

默认值

1.4

程序使用名称

polytropic_exponent

可计算

# Cross-sectional area at port A — 孔的横截面积
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

蓄能器入口处开口的横截面积。

计量单位

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

默认值

0.01 m^2

程序使用名称

port_area

可计算

# Hard-stop stiffness coefficient — 刚度系数
Pa/m^3 | MPa/m^3

Details

蓄能器上部和下部刚性限制器的刚度系数。刚性限位器用于将流体容积限制在零和流体室容积之间。

计量单位

Pa/m^3 | MPa/m^3

默认值

1e4 MPa/m^3

程序使用名称

k_hard_stop

可计算

# Hard-stop damping coefficient — 阻尼系数
MPa*s/m^6

Details

蓄能器上部和下部刚性限位器的阻尼系数。刚性挡块用于将流体容积限制在零和流体室容积之间。阻尼系数考虑了刚性挡块接触力的耗散部分。

计量单位

MPa*s/m^6

默认值

1e4 MPa*s/m^6

程序使用名称

C_hard_stop

可计算